JP6846295B2 - ガスエンジン用潤滑油組成物、及び燃料消費量の改善方法又は異常燃焼の低減方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガスエンジン用潤滑油組成物、及び燃料消費量の改善方法又は異常燃焼の低減方法に関する。

ガスエンジンコージェネレーションシステムは、ガスエンジンによって発電し、排熱をエネルギーとして利用するシステムである。このようなシステムで用いられるガスエンジンは、運転条件が高負荷の連続となるため、ガスエンジン用潤滑油は徐々に酸化劣化し、定期的な交換が必要となる。その交換回数を少なくするために、ガスエンジン用潤滑油には、長寿命化が求められている。

近年、ガスエンジンコージェネレーションシステムの高効率化が急務となっており、エンジンのコンパクト化及びエンジンフリクションの低減による省燃費化が検討されている。しかし、エンジンの高出力化に伴うエンジン内での異常燃焼（過早着火：プレイグニッション）の発生が問題視されている。そのため、ガスエンジン用潤滑油には、長寿命化に加えて、異常燃焼を抑制することが求められている。

ガスエンジン用潤滑油は、一般的に、潤滑油基油と、上記のような要求特性に応じて選択される添加剤とを含有する。例えば、特許文献１〜５には、摩耗防止性、塩基価維持性及び高温清浄性の観点から、リン系添加剤、金属清浄剤等を含有する潤滑油組成物が開示されている。

特開２００２−２９４２７１号公報 特開２００３−２７７７８１号公報 特開２００３−２７７７８２号公報 特開２００３−２７７７８３号公報 特開２００６−１２４５３７号公報

しかしながら、従来の潤滑油組成物においても、特に異常燃焼の抑制についてはさらなる改善の余地がある。そこで、本発明は、寿命特性及び省燃費性に優れ、さらに異常燃焼を抑制することが可能なガスエンジン用潤滑油組成物を提供することを主な目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、下記［１］〜［４］に示す潤滑油組成物、下記［５］に示す燃料消費量の改善方法又は異常燃焼の低減方法、下記［６］に示す組成物の使用（応用）、及び下記［７］に示す組成物の製造のための使用（応用）を提供する。

［１］潤滑油基油と、構成元素としてリンを含み、かつ硫黄を含まない摩耗防止剤と、有機モリブデン系摩擦調整剤と、カルシウムサリシレート系清浄剤と、マグネシウムサリシレート系清浄剤と、を含有し、組成物中のマグネシウム元素含有量に対する組成物中のカルシウム元素含有量の比が１．５０〜１．８０であり、ＪＩＳ Ｋ２２７２に準拠して測定される硫酸灰分量が０．６質量％以下である、ガスエンジン用潤滑油組成物。
［２］組成物中のマグネシウムサリシレート系清浄剤のマグネシウム元素換算の含有量に対する、組成物中のカルシウムサリシレート系清浄剤のカルシウム元素換算の含有量の比が１．５０〜１．８０である、［１］に記載のガスエンジン用潤滑油組成物。
［３］１００℃における動粘度が１０〜１２ｍｍ^２／ｓである、［１］又は［２］に記載のガスエンジン用潤滑油組成物。
［４］酸化防止剤及び無灰分散剤からなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに含有する、［１］〜［３］のいずれかに記載のガスエンジン用潤滑油組成物。
［５］［１］〜［４］のいずれかに記載のガスエンジン用潤滑油組成物を用いて潤滑を行う、燃料消費量の改善方法又は異常燃焼の低減方法。
［６］組成物のガスエンジン用潤滑油としての使用であって、組成物が、潤滑油基油と、構成元素としてリンを含み、かつ硫黄を含まない摩耗防止剤と、有機モリブデン系摩擦調整剤と、カルシウムサリシレート系清浄剤と、マグネシウムサリシレート系清浄剤と、を含有し、組成物中のマグネシウム元素含有量に対する組成物中のカルシウム元素含有量の比が１．５０〜１．８０であり、ＪＩＳ Ｋ２２７２に準拠して測定される硫酸灰分量が０．６質量％以下である、使用。
［７］組成物のガスエンジン用潤滑油の製造のための使用であって、組成物が、潤滑油基油と、構成元素としてリンを含み、かつ硫黄を含まない摩耗防止剤と、有機モリブデン系摩擦調整剤と、カルシウムサリシレート系清浄剤と、マグネシウムサリシレート系清浄剤と、を含有し、組成物中のマグネシウム元素含有量に対する組成物中のカルシウム元素含有量の比が１．５０〜１．８０であり、ＪＩＳ Ｋ２２７２に準拠して測定される硫酸灰分量が０．６質量％以下である、使用。

本発明によれば、寿命特性及び省燃費性に優れ、さらに異常燃焼を抑制することが可能なガスエンジン用潤滑油組成物が提供される。また、本発明によれば、ガスエンジン用潤滑油組成物を用いて潤滑を行う、燃料消費量の改善方法又は異常燃焼の低減方法が提供される。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

一実施形態のガスエンジン用潤滑油組成物は、潤滑油基油と、構成元素としてリンを含み、かつ硫黄を含まない摩耗防止剤と、有機モリブデン系摩擦調整剤と、カルシウムサリシレート系清浄剤と、マグネシウムサリシレート系清浄剤と、を含有する。

［潤滑油基油］
潤滑油基油は、通常の潤滑油分野で使用される潤滑油基油を用いることができる。ここで、潤滑油基油としては、具体的には、鉱油系基油、合成系基油、又は両者の混合物が挙げられる。

鉱油系基油としては、例えば、パラフィン系、ナフテン系、又は芳香族系の原油の蒸留により得られる灯油留分；灯油留分からの抽出操作等により得られるノルマルパラフィン；及びパラフィン系、ナフテン系、又は芳香族系の原油の蒸留により得られる潤滑油留分、あるいは潤滑油脱ろう工程により得られる、スラックワックス等のワックス及び／又はガストゥリキッド（ＧＴＬ）プロセス等により得られる、フィッシャートロプシュワックス、ＧＴＬワックス等の合成ワックスを原料とし、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、水素化異性化、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を１つ又は２つ以上適宜組み合わせて精製したパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、ノルマルパラフィン系基油、イソパラフィン系基油、芳香族系基油等が挙げられる。これらの鉱油系基油は単独で使用してもよく、２種以上を任意の割合で組み合わせて使用してもよい。

合成系基油としては、例えば、ポリα−オレフィン又はその水素化物；プロピレンオリゴマー、イソブチレンオリゴマー、ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンオリゴマー等のオレフィンオリゴマー又はその水素化物；アルキルベンゼン；アルキルナフタレン；ジエステル（ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルアゼレート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート等）；ポリオールエステル（トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、トリメチロールプロパンオレート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等）；ポリオキシアルキレングリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル等が挙げられる。これらの合成系基油は単独で使用してもよく、２種以上を任意の割合で組み合わせて使用してもよい。

潤滑油基油の１００℃における動粘度は、特に制限されないが、好ましくは６．０ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは６．２ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは６．３ｍｍ^２／ｓ以上である。１００℃における動粘度が６．０ｍｍ^２／ｓ以上であると、油膜形成及び製品の蒸発性能により優れる傾向にあり、さらに耐摩耗性能を向上させ、燃料消費を抑えることが可能となり得る。また、潤滑油基油の１００℃における動粘度は、好ましくは７．０ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは６．８ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは６．７ｍｍ^２／ｓ以下である。１００℃における動粘度が７．０ｍｍ^２／ｓ以下であると、粘度指数向上剤の添加による充分な高効率（省燃費）効果がより一層得られる傾向にある。

潤滑油基油の４０℃における動粘度は、特に制限されないが、好ましくは３０ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは３２ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは３５ｍｍ^２／ｓ以上である。４０℃における動粘度が３０ｍｍ^２／ｓ以上であると、油膜形成及び製品の蒸発性能により優れる傾向にあり、さらに耐摩耗性能を向上させ、燃料消費を抑えることが可能となり得る。また、潤滑油基油の４０℃における動粘度は、好ましくは４５ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは４０ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは３８ｍｍ^２／ｓ以下である。４０℃における動粘度が４５ｍｍ^２／ｓ以下であると、粘度指数向上剤の添加による充分な高効率（省燃費）効果がより一層得られる傾向にある。

潤滑油基油の粘度指数は、特に制限されないが、好ましくは１００以上、より好ましくは１１０以上、さらに好ましくは１２０以上である。粘度指数が上記の範囲内であると、外部の温度に対して粘度の安定性が確保されるため、使用時における外部の温度変化に対しても安定的に油膜を形成できる傾向にある。

本明細書における４０℃及び１００℃における動粘度並びに粘度指数は、それぞれＪＩＳ Ｋ２２８３「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」に準拠して測定される値を意味する。

［摩耗防止剤］
潤滑油組成物は、構成元素としてリンを含み、かつ硫黄を含まない摩耗防止剤を含有する。このような摩耗防止剤を用いることによって、寿命特性を改善することができる。

摩耗防止剤としては、上記条件を満たすものであれば、特に制限されないが、例えば、亜リン酸エステル類（ホスファイト）、リン酸エステル類（ホスフェート）、これらのアミン塩、これらの金属塩、これらの誘導体等が挙げられる。これらの摩耗防止剤は単独で使用してもよく、２種以上を任意の割合で組み合わせて使用してもよい。

これらの中で、摩耗防止剤は、ジアルキルリン酸亜鉛（ＺＰ）、すなわち、下記一般式（Ａ）で表される化合物であることが好ましい。

式（Ｄ）中、Ｒ^２１〜Ｒ^２４は、それぞれ独立に、炭素数１〜２４の直鎖状又は分枝状のアルキル基を示す。

摩耗防止剤の含有量（Ｃ（Ｐ））は、組成物全量を基準として、リン元素換算で、１００〜１０００質量ｐｐｍであってもよい。Ｃ（Ｐ）は、好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、より好ましくは２００質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは３００質量ｐｐｍ以上である。Ｃ（Ｐ）が１００質量ｐｐｍ以上であると、潤滑油組成物において、より充分な摩耗防止性能が得られる傾向にある。Ｃ（Ｐ）は、好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは８００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは６００質量ｐｐｍ以下である。Ｃ（Ｐ）が１０００質量ｐｐｍ以下であると、潤滑油組成物において、灰分量の増加に伴う堆積物の増加及び排ガス後処理触媒の被毒をより抑制できる傾向にある。

上記Ｃ（Ｐ）は、摩耗防止剤のリン元素含有量を予めＩＣＰ元素分析等によって分析し、その分析値と仕込み量との積から求めることができる。

［摩擦調整剤］
潤滑油組成物は、有機モリブデン系摩擦調整剤を含有する。

有機モリブデン系摩擦調整剤としては、例えば、構成元素として硫黄を含む有機モリブデン化合物、構成元素として硫黄を含まない有機モリブデン化合物等が挙げられる。

構成元素として硫黄を含む有機モリブデン化合物としては、例えば、モリブデンジチオカーバメート（ＭｏＤＴＣ）、モリブデンジチオホスフェート等の硫黄含有有機モリブデン化合物、モリブデン化合物（例えば、二酸化モリブデン、三酸化モリブデン等の酸化モリブデン、オルトモリブデン酸、パラモリブデン酸、（ポリ）硫化モリブデン酸等のモリブデン酸、これらモリブデン酸の金属塩、アンモニウム塩等のモリブデン酸塩等）と、硫黄含有有機化合物（例えば、アルキル（チオ）キサンテート、チアジアゾール、メルカプトチアジアゾール、チオカーボネート、テトラハイドロカルビルチウラムジスルフィド、ビス（ジ（チオ）ハイドロカルビルジチオホスホネート）ジスルフィド、有機（ポリ）サルファイド、硫化エステル等）又はその他の有機化合物との錯体などが挙げられる。これらの有機モリブデン化合物は単独で使用してもよく、２種以上を任意の割合で組み合わせて使用してもよい。

構成元素として硫黄を含まない有機モリブデン化合物としては、例えば、モリブデン−アミン錯体、モリブデン−コハク酸イミド錯体、有機酸のモリブデン塩、アルコールのモリブデン塩などが挙げられる。これらの有機モリブデン化合物は単独で使用してもよく、２種以上を任意の割合で組み合わせて使用してもよい。モリブデン−アミン錯体を構成するモリブデン化合物としては、三酸化モリブデン又はその水和物（ＭｏＯ_３・ｎＨ_２Ｏ）、モリブデン酸（Ｈ_２ＭｏＯ_４）、モリブデン酸アルカリ金属塩（Ｍ_２ＭｏＯ_４；Ｍはアルカリ金属を示す）、モリブデン酸アンモニウム（（ＮＨ_４）_２ＭｏＯ_４又は（ＮＨ_４）_６［Ｍｏ_７Ｏ_２４］・４Ｈ_２Ｏ）、ＭｏＣｌ_５、ＭｏＯＣｌ_４、ＭｏＯ_２Ｃｌ_２、ＭｏＯ_２Ｂｒ_２、Ｍｏ_２Ｏ_３Ｃｌ_６等の硫黄を含まないモリブデン化合物が挙げられる。

摩擦調整剤の含有量（Ｃ（Ｍｏ））は、組成物全量を基準として、モリブデン元素換算で、１００〜１０００質量ｐｐｍであってもよい。Ｃ（Ｍｏ）は、好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、より好ましくは１２０質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１５０質量ｐｐｍ以上である。Ｃ（Ｍｏ）が１００質量ｐｐｍ以上であると、潤滑油組成物において、より充分なフリクション低減性能が得られる傾向にある。Ｃ（Ｍｏ）は、好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３００質量ｐｐｍ以下である。Ｃ（Ｍｏ）が１０００質量ｐｐｍ以下であると、潤滑油組成物において、製品貯蔵時の沈殿生成及びエンジン内での体積物の増加をより抑制できる傾向にある。

上記Ｃ（Ｍｏ）は、摩擦調整剤のモリブデン元素含有量を予めＩＣＰ元素分析等によって分析し、その分析値と仕込み量との積から求めることができる。

［金属系清浄剤］
潤滑油組成物は、カルシウムサリシレート系清浄剤と、マグネシウムサリシレート系清浄剤と、を含有する。

カルシウムサリシレート系清浄剤は、下記一般式（Ｂ）で表される化合物（カルシウムサリシレート）である。

式（Ｂ）中、Ｒ^ｂは炭素数１４〜２８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。Ｒ^ｂの炭素数は、好ましくは１４〜２０である。ｎｂはＲ^ｂの置換数を示し、１又は２である。ｎｂが２のとき、Ｒ^ｂは互いに同一であっても異なっていてもよい。

カルシウムサリシレートの製造方法としては、特に制限されないが、例えば、アルキルサリシレートに、カルシウム酸化物、カルシウム水酸化物等の金属塩基を反応させる方法、一度ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩としてからカルシウム塩と置換させる方法が挙げられる。

カルシウムサリシレートは、上述の方法によって得られた中性塩だけではなく、これら中性塩と過剰のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩、アルカリ金属又はアルカリ土類金属塩基（アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物等）などを水の存在下で加熱することによって得られる塩基性塩、炭酸ガス又はホウ酸若しくはホウ酸塩の存在下で中性塩をアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物等の塩基と反応させることにより得られる過塩基性塩であってもよい。

マグネシウムサリシレート系清浄剤は、下記一般式（Ｃ）で表される化合物（マグネシウムサリシレート）である。

式（Ｃ）中、Ｒ^ｃは炭素数１４〜２８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。Ｒ^ｃの炭素数は、好ましくは１４〜２５である。ｎｃはＲ^ｃの置換数を示し、１又は２である。ｎｃが２のとき、Ｒ^ｃは互いに同一であっても異なっていてもよい。

マグネシウムサリシレートは、上述のカルシウムサリシレートの製造方法と同様の製造方法で得ることができる。

マグネシウムサリシレートは、上述のカルシウムサリシレートと同様に、中性塩、塩基性塩又は過塩基性塩であってもよい。

組成物中のマグネシウムサリシレート系清浄剤のマグネシウム換算の含有量をＣ（Ｍｇ）、組成物中のカルシウムサリシレート系清浄剤のカルシウム元素換算の含有量をＣ（Ｃａ）としたとき、Ｃ（Ｍｇ）に対するＣ（Ｃａ）の比（Ｃ（Ｃａ）／Ｃ（Ｍｇ））は、１．５０〜１．８０であってもよい。Ｃ（Ｃａ）／Ｃ（Ｍｇ）は、好ましくは１．５０以上、より好ましくは１．５３以上、さらに好ましくは１．５５以上である。Ｃ（Ｃａ）／Ｃ（Ｍｇ）が１．５０以上であると、潤滑油組成物の寿命がより長くなる傾向にある。Ｃ（Ｃａ）／Ｃ（Ｍｇ）は、好ましくは１．８０以下、より好ましくは１．７０以下、さらに好ましくは１．６０以下である。Ｃ（Ｃａ）／Ｃ（Ｍｇ）が１．８０以下であると、潤滑油組成物の異常燃焼がより抑制される傾向にある。

上記Ｃ（Ｃａ）は、カルシウムサリシレート系清浄剤のカルシウム元素含有量を予めＩＣＰ元素分析等によって分析し、その分析値と仕込み量との積から求めることができる。同様に、上記Ｃ（Ｍｇ）は、マグネシウムサリシレート系清浄剤のマグネシウム元素含有量を予めＩＣＰ元素分析等によって分析し、その分析値と仕込み量との積から求めることができる。

マグネシウムサリシレート系清浄剤のマグネシウム元素換算の含有量（Ｃ（Ｍｇ））とカルシウムサリシレート系清浄剤のカルシウム元素換算の含有量（Ｃ（Ｃａ））との総量（Ｃ（Ｃａ）＋Ｃ（Ｍｇ））は、８００〜１５００質量ｐｐｍであってもよい。Ｃ（Ｃａ）＋Ｃ（Ｍｇ）は、好ましくは８００質量ｐｐｍ以上、より好ましくは９００質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１０００質量ｐｐｍ以上である。Ｃ（Ｃａ）＋Ｃ（Ｍｇ）が８００質量ｐｐｍ以上であると、より充分な清浄性能及び寿命性能が得られる傾向にある。また、Ｃ（Ｃａ）＋Ｃ（Ｍｇ）は、好ましくは１５００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは１４００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１３００質量ｐｐｍ以下である。Ｃ（Ｃａ）＋Ｃ（Ｍｇ）が１５００質量ｐｐｍ以下であると、異常燃焼をより抑制できる傾向にある。

潤滑油組成物は、酸化防止剤及び無灰分散剤からなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに含有していてもよい。

酸化防止剤は、特に制限されず、通常の潤滑油分野に使用される酸化防止剤を使用することができる。酸化防止剤としては、例えば、フェノール系、アミン系等の無灰酸化防止剤、銅系、モリブデン系等の金属系酸化防止剤などが挙げられる。具体的には、例えば、フェノール系無灰酸化防止剤としては、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）等が、アミン系無灰酸化防止剤としては、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、ジアルキルジフェニルアミン、ジフェニルアミン等が挙げられる。

酸化防止剤の含有量は、組成物全量を基準として、０．１〜２．０質量％であってもよい。

無灰分散剤は、特に制限されず、通常の潤滑油分野に使用される無灰分散剤を使用することができる。無灰分散剤としては、例えば、炭素数４０以上４００以下の直鎖若しくは分枝状のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するモノ又はビスコハク酸イミド、炭素数４０以上４００以下のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するベンジルアミン、炭素数４０以上４００以下のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するポリアミン、これらのホウ素化合物、カルボン酸、リン酸等による変成品などが挙げられる。

無灰分散剤の含有量は、組成物全量を基準として、０．１〜１０質量％であってもよい。

潤滑油組成物は、その目的に応じて、一般的に使用されている任意の潤滑油用添加剤をさらに含有することができる。このような添加剤としては、例えば、流動点降下剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、消泡剤等が挙げられる。

流動点降下剤としては、例えば、使用する潤滑油基油に適合するポリメタクリレート系ポリマー等が挙げられる。

腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、イミダゾール系化合物等が挙げられる。

防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステル等が挙げられる。

抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤などが挙げられる。

金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン、アゾール誘導体等が挙げられる。

消泡剤としては、例えば、２５℃における動粘度が１００〜１００００００ｍｍ^２／ｓのハロゲン化アルキル基を有していてもよいシリコーンオイル、アルケニルコハク酸誘導体、ポリヒドロキシ脂肪族アルコールと長鎖脂肪酸とのエステル、メチルサリチレートとｏ−ヒドロキシベンジルアルコールとのエステル等が挙げられる。

その他の潤滑油用添加剤を用いる場合、それぞれの含有量は、組成物全量を基準として、０．０１〜２０質量％であってもよい。

潤滑油組成物中のリン元素含有量は、組成物全量を基準として、１００〜１０００質量ｐｐｍであってもよい。潤滑油組成物中のリン元素含有量は、主に上述の構成元素としてリンを含み、かつ硫黄を含まない摩耗防止剤のリン元素に由来する。潤滑油組成物中のリン元素含有量は、好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、より好ましくは２００質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは３００質量ｐｐｍ以上である。潤滑油組成物中のリン元素含有量が１００質量ｐｐｍ以上であると、より充分な摩耗防止性能が得られる傾向にある。潤滑油組成物中のリン元素含有量は、好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは８００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは６００質量ｐｐｍ以下である。潤滑油組成物中のリン元素含有量が１０００質量ｐｐｍ以下であると、灰分量の増加に伴う堆積物の増加及び排ガス後処理触媒の被毒をより抑制できる傾向にある。

潤滑油組成物中のリン元素含有量は、潤滑油組成物について、ＩＣＰ元素分析等を行うことによって直接的に求めることができる。また、リン元素を含む添加剤のリン元素含有量を予めＩＣＰ元素分析等によって分析し、その分析値と仕込み量との積からも求めることができる。

潤滑油組成物中のモリブデン元素含有量は、組成物全量を基準として、１００〜１０００質量ｐｐｍであってもよい。潤滑油組成物中のモリブデン元素含有量は、主に上述の有機モリブデン系摩擦調整剤のモリブデン元素に由来する。潤滑油組成物中のモリブデン元素含有量は、好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、より好ましくは１２０質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１５０質量ｐｐｍ以上である。潤滑油組成物中のモリブデン元素含有量が１００質量ｐｐｍ以上であると、より充分なフリクション低減性能が得られる傾向にある。潤滑油組成物中のモリブデン元素含有量は、好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３００質量ｐｐｍ以下である。潤滑油組成物中のモリブデン元素含有量が１０００質量ｐｐｍ以下であると、製品貯蔵時の沈殿生成及びエンジン内での体積物の増加をより抑制できる傾向にある。

潤滑油組成物中のモリブデン元素含有量は、潤滑油組成物について、ＩＣＰ元素分析等を行うことによって直接的に求めることができる。また、モリブデン元素を含む添加剤のモリブデン元素含有量を予めＩＣＰ元素分析等によって分析し、その分析値と仕込み量との積からも求めることができる。

潤滑油組成物中のマグネシウム元素含有量に対するカルシウム元素含有量の比（カルシウム元素含有量／マグネシウム元素含有量）は、１．５０〜１．８０である。ここで、潤滑油組成物中のカルシウム元素及びマグネシウム元素は、主に上述のカルシウムサリシレート系清浄剤のカルシウム元素及びマグネシウムサリシレート系清浄剤のマグネシウム元素にそれぞれ由来する。マグネシウム元素含有量に対するカルシウム元素含有量の比は、１．５０以上、好ましくは１．５３以上、より好ましくは１．５５以上である。マグネシウム元素含有量に対するカルシウム元素含有量の比が１．５０以上であると、潤滑油組成物寿命が長くなる傾向にある。マグネシウム元素含有量に対するカルシウム元素含有量の比は、１．８０以下、好ましくは１．７０以下、より好ましくは１．６０以下である。マグネシウム元素含有量に対するカルシウム元素含有量の比が１．８０以下であると、潤滑油組成物の異常燃焼が抑制される傾向にある。

潤滑油組成物中のカルシウム元素含有量及びマグネシウム元素含有量は、潤滑油組成物について、ＩＣＰ元素分析等を行うことによって直接的に求めることができる。各元素を含む添加剤の各元素含有量を予めＩＣＰ元素分析等によって分析し、その分析値と仕込み量との積からも求めることができる。

潤滑油組成物中のマグネシウム元素含有量とカルシウム元素含有量との総量は、８００〜１５００質量ｐｐｍであってもよい。マグネシウム元素含有量とカルシウム元素含有量との総量は、好ましくは８００質量ｐｐｍ以上、より好ましくは９００質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１０００質量ｐｐｍ以上である。マグネシウム元素含有量とカルシウム元素含有量との総量が８００質量ｐｐｍ以上であると、より充分な清浄性能及び寿命性能が得られる傾向にある。マグネシウム元素含有量とカルシウム元素含有量との総量は、好ましくは１５００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは１４００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１３００質量ｐｐｍ以下である。マグネシウム元素含有量とカルシウム元素含有量との総量が１５００質量ｐｐｍ以下であると、異常燃焼をより抑制できる傾向にある。

潤滑油組成物の１００℃における動粘度は、好ましくは１０〜１２ｍｍ^２／ｓである。１００℃における動粘度は、より好ましくは１０〜１１．５ｍｍ^２／ｓ、さらに好ましくは１０〜１１ｍｍ^２／ｓである。１００℃における動粘度が１０ｍｍ^２／ｓ以上あると、実使用温度域においてより良好な油膜が得られる傾向にある。１００℃における動粘度が１２ｍｍ^２／ｓ以下であると、より充分な高効率（省燃費）効果が得られる傾向にある。

潤滑油組成物の４０℃における動粘度は、特に制限されないが、好ましくは５０ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは５５ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは６０ｍｍ^２／ｓ以上である。潤滑油組成物の４０℃における動粘度が５０ｍｍ^２／ｓ以上であると、実使用温度域においてより良好な油膜が得られる傾向にある。また、潤滑油組成物の４０℃における動粘度は、好ましくは７０ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは６５ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは６３ｍｍ^２／ｓ以下である。潤滑油組成物の４０℃における動粘度が７０ｍｍ^２／ｓ以下であると、より充分な省燃費効果が得られる傾向にある。

潤滑油組成物の粘度指数は、特に制限されないが、好ましくは１００以上、より好ましくは１１０以上、さらに好ましくは１２０以上である。粘度指数が上記の範囲内であると、外部の温度に対して粘度の安定性が確保されるため、使用時における外部の温度変化に対しても安定的に油膜を形成できる傾向にある。

潤滑油組成物の塩酸法による塩基価は、特に制限されないが、３．０〜５．０ｍｇＫＯＨ／ｇであってもよい。塩基価は、好ましくは３．５〜５．０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは４．０〜５．０ｍｇＫＯＨ／ｇである。塩基価が３．０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であると、より充分な寿命性能が得られる傾向にある。塩基価が５．０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であると、潤滑油組成物中の金属成分が適切な範囲となり、異常燃焼をより抑制できる傾向にある。なお、塩酸法による塩基価は、ＪＩＳ Ｋ２５０１に準拠して測定される値を意味する。

潤滑油組成物の硫酸灰分量は、０．６質量％以下である。硫酸灰分量が０．６質量％以下であると、ピストンへの灰分堆積による異常摩耗及び異常燃焼を抑制できる傾向にある。硫酸灰分量は、ＪＩＳ Ｋ２２７２に準拠して測定される値を意味する。

本実施形態のガスエンジン用潤滑油組成物によれば、寿命特性及び省燃費性に優れ、さらに異常燃焼を抑制することが可能となる。そのため、このような潤滑油組成物を用いて潤滑を行う、燃料消費量の改善方法又は異常燃焼の低減方法を提供することができる。

以下、本発明について実施例を挙げてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

［潤滑油組成物の調製］
（実施例１、２及び比較例１〜４）
表１に示すように、実施例１、２及び比較例１〜４の潤滑油組成物をそれぞれ調製した。なお、潤滑油組成物の調製の際には、その１００℃における動粘度が、１０．２〜１０．４ｍｍ^２／ｓの範囲内になるように主に粘度指数向上剤の含有量を調整した。得られた潤滑油組成物について、各種試験を行った。

表１に示した各成分の詳細は以下のとおりである。

＜潤滑油基油＞
基油Ａ−１：水素化精製鉱油（ＧｐＩＩＩ＋）（ＹＵＢＡＳＥ−６、４０℃動粘度：３６．１ｍｍ^２／ｓ、１００℃動粘度：６．４２ｍｍ^２／ｓ、粘度指数：１３１）

＜潤滑油用添加剤＞
摩耗防止剤Ｂ−１：ジアルキルリン酸亜鉛（ＺＰ）（城北化学工業株式会社製、商品名：ＤＢＰ−Ｚｎ−５０Ｌ、アルキル基：ブチル基、リン元素含有量：６．９質量％）
摩耗防止剤ｂ−１：ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺＤＴＰ）（シェブロンオロナイト社製、ＯＬＯＡ ２６９ＲＪ、アルキル基：ｎ−オクチル基、リン元素含有量：７．１質量％）
摩擦調整剤Ｃ−１：モリブデン酸ジアルキルアミン塩（株式会社ＡＤＥＫＡ製、サクラルーブ ７１０、アルキル基：トリデカニル基、モリブデン元素含有量：１０質量％）
金属系清浄剤Ｄ−１：過塩基性カルシウムサリシレート（オスカ化学株式会社製、商品名：ＯＳＣＡ ４６３、カルシウム元素含有量：６．５質量％）
金属系清浄剤Ｄ−２：中性カルシウムサリシレート（オスカ化学株式会社製、商品名：ＬＢ ６２２、カルシウム元素含有量：１．８質量％）
金族系清浄剤Ｄ−３：マグネシウムサリシレート（オスカ化学株式会社製、マグネシウム元素含有量：２．１質量％）
無灰分散剤Ｅ−１：ポリアルケニルコハク酸イミド（シェブロンオロナイト社製、ＯＬＯＡ ５０９６、重量平均分子量：４０００〜６０００、窒素元素含有量：１．５質量％、ホウ素元素含有量：０．５質量％）
酸化防止剤Ｆ−１：アミン系酸化防止剤（ＢＡＳＦ社製、商品名：ＩＲＧＡＮＯＸ Ｌ５７、モノブチルフェニルモノオクチルフェニルアミン、窒素元素含有量：４．５質量％）０．３質量％（組成物全量基準）及びフェノール系酸化防止剤（ＢＡＳＦ社製、商品名：ＩＲＧＡＮＯＸ Ｌ１３５、ヒンダードフェノール、窒素元素含有量：４．５質量％）０．３質量％（組成物全量基準）
粘度指数向上剤Ｇ−１：ポリメタクリレートとオレフィンコポリマーとの混合ポリマー（エボニックデグサ社製、商品名：ＶＩＳＣＯＰＬＥＸ ２−６０２）

各潤滑油用添加剤の各元素含有量は、ＩＣＰ元素分析法によって求めた。また、表１において、各潤滑油用添加剤の組成物基準としたときの各元素換算の含有量（元素換算値）及び組成物における各元素含有量は、各潤滑油用添加剤の各元素含有量と仕込み量との積から求めた。

（１）粘度特性
ＪＩＳ Ｋ２２８３「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」に準拠して、各潤滑油組成物の４０℃及び１００℃動粘度並びに粘度指数を測定した。

（２）酸価及び塩基価
ＪＩＳ Ｋ２５０１に準拠して、各潤滑油組成物の酸価及び塩酸法による塩基価を測定した。

（３）硫酸灰分量
ＪＩＳ Ｋ２２７２に準拠して、各潤滑油組成物の硫酸灰分量を測定した。

（４）ＮＯｘ吹き込み試験（寿命特性）
各潤滑油組成物について、ＮＯｘ吹き込み試験を行った。試験条件を以下に示す。試験後、ＪＩＳ Ｋ２５０１に準拠して、各潤滑油組成物の塩酸法による塩基価を測定し、試験前の塩基価に対する試験後の塩基価（［試験後の塩基価］／［試験前の塩基価］）を「ＮＯｘ試験後塩基価残存率」として算出した。本試験においては、数値が大きい（例えば、１０％以上）ほど、潤滑油組成物の塩基価が維持される、ずなわち、長寿命であることを意味する。

＜試験条件＞
混合ガス：酸素（８５％）、ＮＯ_２（１０００ｐｐｍ）及び窒素（残部）の混合ガス
試験温度：１４０℃
試験時間：９６時間

（５）ＳＲＶ試験（省燃費性）
各潤滑油組成物について、シリンダオンディスク式往復動摩擦試験機を用いて、ＳＲＶ試験を行い、金属間摩擦係数を測定した。試験条件を以下に示す。本試験においては、数値が小さい（例えば、０．１５以下）ほど、摩擦特性に優れる、すなわち、省燃費性に優れることを意味する。

＜試験条件＞
荷重：１７０Ｎ
振動数：５０Ｈｚ
試験温度：８０℃
試験時間：３０分間

（６）高圧ＤＳＣ（示唆熱分析）試験（酸化特性）
各潤滑油組成物について、高圧示差走査熱量計（高圧ＤＳＣ）を用いて、熱量変化を測定し、ＤＳＣチャートの立ち上がり温度（ｏｎｓｅｔ）を酸化開始温度として評価した。試験条件を以下に示す。本試験においては、数値が大きい（例えば、２７０℃以上）ほど、酸化（すなわち、自己着火（燃焼）現象）が起こりにくいことを意味する。

＜試験条件＞
測定雰囲気：空気雰囲気下
圧力：１．０ＭＰａ（１０ａｔｍ）
昇温条件：５０℃で５分間保持した後、１０℃／分で５００℃まで昇温

実施例１、２の潤滑油組成物は、高水準で寿命特性、省燃費性及び酸化特性が両立されていた。これに対して、構成元素として硫黄を含む摩耗防止剤を用い、有機モリブデン系摩擦調整剤及びマグネシウムサリシレート系清浄剤を含有しない比較例１の潤滑油組成物は、実施例１、２の潤滑油組成物に比べて、寿命特性、省燃費性及び酸化特性のいずれにおいても充分ではなかった。また、有機モリブデン系摩擦調整剤及びマグネシウムサリシレート系清浄剤を含有しない比較例２の潤滑油組成物は、実施例１、２の潤滑油組成物に比べて、寿命特性に優れているものの、省燃費性及び酸化特性は充分でなかった。一方、組成物におけるマグネシウム元素含有量に対するカルシウム元素含有量の比が特定の範囲にない比較例３及び４の潤滑油組成物においては、寿命特性及び酸化特性が相反関係にあり、これら特性を高い水準で両立できないことが判明した。これらの結果から、本発明のガスエンジン用潤滑油組成物が、寿命特性及び省燃費性に優れ、さらに異常燃焼を抑制することが可能であることが確認された。

Claims (4)

1. 潤滑油基油と、
   構成元素としてリンを含み、かつ硫黄を含まない摩耗防止剤と、
   有機モリブデン系摩擦調整剤と、
   カルシウムサリシレート系清浄剤と、
   マグネシウムサリシレート系清浄剤と、
   を含有し、
   組成物中のマグネシウム元素含有量に対する組成物中のカルシウム元素含有量の比が１．５０〜１．８０であり、
   組成物中の前記マグネシウムサリシレート系清浄剤のマグネシウム換算の含有量をＣ（Ｍｇ）、組成物中の前記カルシウムサリシレート系清浄剤のカルシウム元素換算の含有量をＣ（Ｃａ）としたとき、Ｃ（Ｍｇ）に対するＣ（Ｃａ）の比が１．５０〜１．８０であり、Ｃ（Ｍｇ）とＣ（Ｃａ）との総量が８００〜１５００質量ｐｐｍであり、
   ＪＩＳ Ｋ２２７２に準拠して測定される硫酸灰分量が０．６質量％以下である、
   ガスエンジン用潤滑油組成物。
2. １００℃における動粘度が１０〜１２ｍｍ^２／ｓである、
   請求項１に記載のガスエンジン用潤滑油組成物。
3. 酸化防止剤及び無灰分散剤からなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに含有する、 請求項１又は２に記載のガスエンジン用潤滑油組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のガスエンジン用潤滑油組成物を用いて潤滑を行う、
   燃料消費量の改善方法又は異常燃焼の低減方法。